Segéd égi szféra
A geodéziai csillagászatban használt koordinátarendszerek
A földfelszíni pontok földrajzi szélességi és hosszúsági fokait, valamint az irányok irányszögeit az égitestek - a Nap és a csillagok - megfigyelései határozzák meg. Ehhez ismerni kell a világítótestek helyzetét mind a Földhöz, mind pedig egymáshoz képest. A lámpatestek helyzete célszerűen megválasztott koordinátarendszerekben adható meg. Amint az analitikai geometriából ismeretes, az s világítótest helyzetének meghatározásához használhat XYZ derékszögű derékszögű koordinátarendszert vagy a, b, R polárist (1. ábra).
Téglalap alakú koordinátarendszerben az s világítótest helyzetét három lineáris X, Y, Z koordináta határozza meg. A poláris koordináta-rendszerben az s világítótest helyzetét egy lineáris koordináta határozza meg, a sugárvektor R = Os és két szög: az X tengely és a sugárvektor XOY koordinátasíkra való vetülete közötti a szög, valamint az XOY koordinátasík és az R sugárvektor közötti b szöget. A téglalap és a poláris koordináták kapcsolatát a képletek írják le
X = R kötözősaláta b kötözősaláta a,
Y = R kötözősaláta b bűn a,
Z = R bűn b,
Ezeket a rendszereket olyan esetekben használják, ahol ismertek az R = Os lineáris távolságok az égitestekig (például a Nap, a Hold, a bolygók, a Föld mesterséges műholdai esetében). Azonban sok, a Naprendszeren kívül megfigyelt világítótestnél ezek a távolságok vagy rendkívül nagyok a Föld sugarához képest, vagy ismeretlenek. A csillagászati problémák megoldásának egyszerűsítése és a csillagok távolságának elkerülése érdekében feltételezzük, hogy az összes csillag tetszőleges, de azonos távolságra van a megfigyelőtől. Általában ezt a távolságot eggyel egyenlőnek vesszük, aminek eredményeként a világítótestek térbeli helyzete nem három, hanem a poláris rendszer két a és b szögkoordinátájával határozható meg. Ismeretes, hogy az adott "O" ponttól egyenlő távolságra lévő pontok helye egy gömb, amelynek középpontja ezen a ponton van.
Segéd égi szféra - tetszőleges vagy egységnyi sugarú képzeletbeli gömb, amelyre égitestek képei vetülnek (2. ábra). Bármely csillag s helyzetét az égi gömbön két gömbkoordináta, a és b segítségével határozzuk meg:
x = kötözősaláta b kötözősaláta a,
y = kötözősaláta b bűn a,
z = bűn b.
Attól függően, hogy hol található az O égi szféra középpontja, vannak:
1)topocentrikus az égi szféra - a középpont a Föld felszínén van;
2)földközpontú az égi szféra - a középpont egybeesik a Föld tömegközéppontjával;
3)heliocentrikus az égi szféra - a középpont a Nap középpontjához igazodik;
4) baricentrikuségi gömb - a középpont a Naprendszer súlypontjában van.
Az égi gömb fő körei, pontjai és vonalai a 3. ábrán láthatók.
A Föld felszínéhez viszonyított egyik fő irány az irány függőón, vagy a gravitáció a megfigyelési ponton. Ez az irány keresztezi az égi gömböt két, egymással átlósan ellentétes ponton - Z és Z. "A Z pont a középpont felett helyezkedik el, és az ún. zenit, Z "- a középpont alatt és hívják mélypont.
Rajzolj át a középponton egy síkot, amely merőleges a ZZ függővonalra. "Az e sík által alkotott nagy NESW kört ún. égi (igaz) vagy csillagászati horizont... Ez a topocentrikus koordináta-rendszer fősíkja. Négy pontja van S, Ny, É, K, ahol S - pont délre, N - Északi pont, W - pont nyugatra, E - pont keletre... A közvetlen NS-t hívják déli sor.
Az égi gömb középpontján a Föld forgástengelyével párhuzamosan húzott P N P S egyenest ún. a világ tengelye... Pontok P N - a világ északi sarka; P S - a világ déli sarka... A Világ tengelye körül látható az égi szféra napi mozgása.
Rajzolj át a középponton egy síkot, amely merőleges a P N P S világ tengelyére. A QWQ "E nagy kör, amely ennek a síknak az égi szférával való metszéspontja eredményeként keletkezett, az ún. égi (csillagászati) egyenlítő... Itt Q- az egyenlítő legmagasabb pontja(a horizont felett), Q "- az Egyenlítő legalacsonyabb pontja(a horizont alatt). Az égi egyenlítő és az égi horizont a Ny és K pontban metszi egymást.
A P N ZQSP S Z "Q" N síkot, amely a függővonalat és a Világ tengelyét tartalmazza, az ún. igazi (égi) vagy csillagászati meridián. Ez a sík párhuzamos a Föld délkörének síkjával, és merőleges a horizont és az egyenlítő síkjára. Ezt origósíknak nevezzük.
Rajzoljunk ZZ-n keresztül "egy függőleges síkot, amely merőleges az égi meridiánra. A kapott ZWZ" E kört ún. első függőleges.
Azt a ZsZ nagykört, amely mentén az s csillagon áthaladó függőleges sík az égi gömböt metszi, ún. függőleges vagy a nap magassági köre.
A csillagon az égi egyenlítőre merőlegesen áthaladó P N sP S nagy kört ún. a világítótest deklinációja körül.
A csillagon az égi egyenlítővel párhuzamosan áthaladó nsn kis kört nevezzük napi párhuzam. A világítótestek látszólagos napi mozgása napi párhuzamosságok mentén történik.
A csillagon az égi horizonttal párhuzamosan áthaladó kis kört asa "úgy hívják egyenlő magasságú kör, vagy almucantara.
Első közelítésben a Föld pályája lapos görbének – ellipszisnek – tekinthető, amelynek egyik fókuszában a Nap áll. Az ellipszis síkja a Föld pályájának számítva , repülőgépnek hívják ekliptika.
A gömbcsillagászatban arról szokás beszélni a Nap látszólagos éves mozgása. A nagy ЕgЕ "d kört, amely mentén a Nap látszólagos mozgása az év során megtörténik, az ún. ekliptika... Az ekliptika síkja megközelítőleg 23,5 0 -os szögben hajlik az égi egyenlítő síkjához. ábrán. 4 előadás:
g - tavaszi napéjegyenlőség pontja;
d - az őszi napéjegyenlőség pontja;
E - a nyári napforduló pontja; E "- a téli napforduló pontja; R N R S - az ekliptika tengelye; R N - az ekliptika északi pólusa; R S - az ekliptika déli pólusa; e - az ekliptika dőlése az egyenlítőhöz képest.
Az égi szféra pontjai és vonalai - hogyan lehet megtalálni az almucantarát, ahol az égi egyenlítő elhalad, ami az égi meridián.
Mi az a Mennyei Szféra
Éggömb- absztrakt fogalom, végtelenül nagy sugarú képzeletbeli gömb, melynek középpontja a megfigyelő. Ebben az esetben az égi szféra közepe mintegy a megfigyelő szemmagasságában van (más szóval, minden, amit a feje fölött horizonttól horizontig lát, ez a gömb). Az érzékelés egyszerűsége miatt azonban az égi szféra és a Föld középpontjának tekinthető, ebben nincs hiba. A csillagok, bolygók, a Nap és a Hold helyzetét olyan helyzetben alkalmazzuk a gömbre, hogy a megfigyelő helyének adott pontjáról egy adott időpontban az égen láthatóak legyenek.
Más szóval, bár megfigyelve a világítótestek helyzetét az égi szférán, mi, a bolygó különböző helyein tartózkodva, folyamatosan egy kicsit más képet fogunk látni, ismerve az égi szféra „működésének” elveit, és a éjszakai égbolton egy egyszerű technikával könnyedén eligazodhatunk a terepen. Az A pont feletti kilátás ismeretében összehasonlítjuk a B pontban lévő égbolttal, és az ismerős tereptárgyak eltérései alapján meg fogjuk érteni, hogy éppen hol tartunk.
Az emberek már régóta számos eszközt kitaláltak a feladatunk megkönnyítésére. Ha egyszerűen a szélességi és hosszúsági fok segítségével irányítja a "földi" földgömb, akkor számos hasonló elem - pontok és vonalak - vannak az "égi" földgömbhöz - az égi gömbhöz - biztosítva.
Az égi szféra és a megfigyelő helyzete. Ha a megfigyelő mozog, akkor az egész számára látható gömb is megmozdul.
Az égi szféra elemei
Az égi gömbnek számos jellegzetes pontja, vonala és köre van, nézzük az égi szféra fő elemeit.
Megfigyelő függőleges
Megfigyelő függőleges- az égi gömb középpontján áthaladó és a megfigyelő pontjában lévő függővonal irányával egybeeső egyenes. Zenit- a megfigyelő függőleges metszéspontja az égi szférával, amely a megfigyelő feje felett helyezkedik el. Mélypont- a megfigyelő függőleges metszéspontja az égi szférával, a zenittel szemben.
Valódi horizont- egy nagy kör az égi gömbön, melynek síkja merőleges a megfigyelő függőlegesére. Az igazi horizont két részre osztja az égi szférát: túlvízszintes félteke ahol a zenit található, és szubhorizontális félteke hol található a mélypont.
A világ tengelye (Föld tengelye)- egy egyenes vonal, amely körül látható az égi szféra napi forgása. A világ tengelye párhuzamos a Föld forgástengelyével, és a Föld egyik pólusán elhelyezkedő megfigyelő számára egybeesik a Föld forgástengelyével. Az égi szféra látszólagos napi forgása a Föld tényleges napi forgását tükrözi a tengelye körül. A világ pólusai a világ tengelyének az égi szférával való metszéspontjai. A világ pólusát, amely az Ursa Minor csillagképben található, úgy hívják északi sark a világot, és az ellenpólus ún Déli-sark.
Nagy kör az égi szférán, melynek síkja merőleges a világ tengelyére. Az égi egyenlítő síkja felosztja az égi szférát északi félteke, amelyben a világ északi sarka található, és déli félteke, amelyben a világ déli sarka található.
Vagy a megfigyelő meridiánja - egy nagy kör az égi szférán, amely áthalad a világ pólusain, a zeniten és a nadíron. Egybeesik a megfigyelő földi meridiánjának síkjával és felosztja az égi szférát keletiés nyugati féltekén.
Északi és déli pontok- az égi meridián és a valódi horizont metszéspontjai. A világ északi sarkához legközelebb eső pontot a valódi C horizont északi pontjának nevezzük, a világ déli sarkához legközelebb eső pontot pedig az Y ponttól délre. A keleti és nyugati pontok az égi egyenlítő metszéspontja a valódi horizonttal.
Déli sor- egyenes vonal a valódi horizont síkjában, amely összeköti az északi és a déli pontokat. Ezt az egyenest délnek nevezzük, mert a helyi valódi napidő szerint délben a függőleges pólusról érkező árnyék egybeesik ezzel az egyenessel, vagyis egy adott pont valódi meridiánjával.
Az égi meridián és az égi egyenlítő metszéspontjai. A horizont déli pontjához legközelebb eső pontot ún pont az égi egyenlítőtől délre, és a horizont északi pontjához legközelebb eső pont az pont az égi egyenlítőtől északra.
Függőleges lámpatest
Függőleges lámpatest, vagy magassági kör, - egy nagy kör az égi szférán, amely áthalad a zeniten, a nadíron és a világítótesten. Az első függőleges a keleti és nyugati pontokon áthaladó függőleges.
Deklinációs kör, vagy, - egy nagy kör az égi szférán, amely áthalad a világ pólusain és a világítótesten.
Kis kör az égi gömbön, a csillagon keresztül az égi egyenlítő síkjával párhuzamosan rajzolva. A világítótestek látszólagos napi mozgása napi párhuzamosságok mentén történik.
Almucantarat világítótestek
Almucantarat világítótestek- egy kis kör az égi gömbön, a csillagon keresztül a valódi horizont síkjával párhuzamosan rajzolva.
Az égi szféra fent említett összes elemét aktívan használják a térben való tájékozódás gyakorlati problémáinak megoldására és a világítótestek helyzetének meghatározására. A céltól és a mérési feltételektől függően két különböző rendszert alkalmaznak. gömb alakú égi koordináták.
Az egyik rendszerben a lámpatest a valódi horizonthoz viszonyítva van orientálva, és ezt a rendszert hívják, a másikban pedig az égi egyenlítőhöz viszonyítva hívják.
Mindegyik rendszerben a csillag helyzetét az égi szférán két szögmennyiség határozza meg, ahogy a Föld felszínén lévő pontok helyzetét a szélesség és hosszúság alapján határozzák meg.
3. Mennyei szféra. Az égi szféra alapsíkjai, vonalai és pontjai.
Alatt éggömb szokás olyan tetszőleges sugarú gömbön érteni, amelynek a középpontja a megfigyelési ponton van, és ennek a gömbnek a felületére vetítik a minket körülvevő összes égitestet vagy világítótestet.
Az égi gömb forgása egy megfigyelő számára a Föld felszínén reprodukálódik napi mozgás ragyogott az égen
ZOZ"- függőleges (függőleges) vonal,
SWNE- valódi (matematikai) horizont,
aMa"- almucantarat,
ZMZ"- egy magassági kör (függőleges kör), vagy függőleges
P 
OP"- az égi szféra (a világ tengelye) forgástengelye,
P- a világ északi sarka,
P" - a világ déli sarka,
Ð PON= j (a megfigyelési hely szélessége),
QWQ" E- égi egyenlítő,
bMb"- napi párhuzamos,
PMP"- deklinációs kör,
PZQSP" Z" K" N- égi meridián,
NOS- déli vonal
4. Égi koordinátarendszerek (vízszintes, első és második egyenlítői, ekliptikus).
Mivel az égi gömb sugara tetszőleges, a csillag helyzetét az égi gömbön egyértelműen két szögkoordináta határozza meg, ha a fősík és az origó be van állítva.
A szférikus csillagászatban a következő égi koordináta-rendszereket használják:
Vízszintes, 1. egyenlítői, 2. egyenlítői, ekliptikus
Vízszintes koordinátarendszer
Fősík - a matematikai horizont síkja
1
)Ð anya
= h
(magasság)
0 £ h 90 GBP 0
-90 £0 h £ 0
vagy Ð ZOM = z (zenit távolság)
0 £ z 180 GBP 0
z + h = 90 0
2) Р SOm = A(azimut)
0 £ A 360 GBP 0
1. egyenlítői koordinátarendszer
A fősík az égi egyenlítő síkja
1) Р anya= d (deklináció)
0 £ d 90 GBP 0
–90 0 £ d £ 0
vagy Ð POM = p (pólus távolság)
0 £ p 180 GBP 0
p+ d = 90 0
2) Р QOm = t (óraszög)
0 £ t 360 GBP 0
vagy 0 óra £ t£ 24 óra
Minden vízszintes koordináta ( h, z, A) és óraszög t az első egyenlítői SC-k az égi szféra napi forgása során folyamatosan változnak.
A d deklináció nem változik.
helyett kell megadni t egy ilyen egyenlítői koordináta, amelyet az égi gömbön rögzített pontból mérnének.
2. egyenlítői koordinátarendszer
O 
fősík - az égi egyenlítő síkja
1) Р anya= d (deklináció)
0 £ d 90 GBP 0
–90 0 £ d £ 0
vagy Ð POM = p (pólus távolság)
0
£
p 180 GBP 0
p+ d = 90 0
2) Ð ¡ Om= a (jobbra emelkedés)
vagy 0 óra £ és 24 £ óra
A vízszintes SC a csillag irányának meghatározására szolgál a földi objektumokhoz képest.
Az 1. egyenlítői SC főként a pontos idő meghatározására szolgál.
2
Az ekvatoriális SC általánosan elfogadott az asztrometriában.
Ecliptic SC
A fősík az ekliptika síkja E¡E "d
Az ekliptika síkja ε = 23 0 26" szögben hajlik az égi meridián síkjához
PP "- az ekliptika tengelye
E - a nyári napforduló pontja
E "- a téli napforduló pontja
egy) m = λ (ekliptikai hosszúság)
2) mM= b (ekliptikai szélesség)
5. Az égi szféra napi forgása különböző szélességi fokokon és a vele kapcsolatos jelenségek. A nap napi mozgása. Évszakok és termikus övek változása.
A Nap déli magasságának (azaz a felső csúcspontja pillanatában) ugyanazon a földrajzi szélességen végzett mérései azt mutatták, hogy a Nap d Ÿ deklinációja az év során +23 0 36 "-23 0 36" között változik, két nullán áthaladó idő.
A Nap jobb felemelkedése a Ÿ egész évben szintén folyamatosan változik 0-ról 360 0-ra vagy 0-ról 24 órára.
Figyelembe véve a Nap mindkét koordinátájának folyamatos változását, megállapítható, hogy a csillagok között nyugatról kelet felé halad az égi szféra egy nagy köre mentén, amely ún. ekliptika.
Március 20-21. a Nap a ¡ pontban van, deklinációja δ = 0, jobbra emelkedése pedig a Ÿ = 0. Ezen a napon (tavaszi napéjegyenlőség) a Nap pontosan abban a pontban kel fel. E és a lényegre tér W... A Nap középpontjának maximális magassága a horizont felett ma délben (felső csúcspont): hŸ = 90 0 - φ + δ Ÿ = 90 0 - φ
Ekkor a Nap az ekliptika mentén közelebb kerül az E ponthoz, azaz. δ Ÿ> 0 és a Ÿ> 0.
Június 21-22-én a Nap az E pontban van, deklinációja maximum δ Ÿ = 23 0 26", jobbra emelkedése pedig a Ÿ = 6 óra. Ezen a napon délben (nyári napforduló) felkél a Nap. maximális magasság a horizont felett: hŸ = 90 0 - φ + 23 0 26 "
Így a középső szélességi fokokon a Nap SOHA nincs a zenitjén
Minszk szélessége φ = 53 0 55 "
Ekkor a Nap az ekliptika mentén közelebb kerül a d ponthoz, azaz. δ Ÿ csökkenni kezd
Szeptember 23. körül a Nap a d pontba érkezik, deklinációja δ Ÿ = 0, jobbra emelkedése a Ÿ = 12 óra. Ezt a napot (a csillagászati ősz kezdetét) az őszi napéjegyenlőség napjának nevezik.
December 22-23-án a Nap az E pontban lesz, deklinációja minimális δ Ÿ = - 23 0 26", jobbra emelkedése pedig a Ÿ = 18 óra.
Maximális magasság a horizont felett: hŸ = 90 0 - φ - 23 0 26 "
A Nap egyenlítői koordinátáinak változása egész évben egyenetlen.
A deklináció akkor változik a leggyorsabban, ha a Nap a napéjegyenlőségi pontok közelében mozog, a leglassabban pedig a napforduló pontjai közelében.
A jobb felemelkedés éppen ellenkezőleg, lassabban változik a napéjegyenlőségi pontok közelében, és gyorsabban - a napfordulópontok közelében.
A Nap látszólagos mozgása az ekliptika mentén összefügg a Föld tényleges mozgásával a Nap körüli pályáján, valamint azzal a ténnyel, hogy a Föld forgástengelye nem merőleges a keringési síkjára, hanem ε szög = 23 0 26".
Ha ε = 0, akkor az év bármely szélességi fokán a nappal egyenlő lenne az éjszakával (a fénytörést és a Nap méretét nem számítva).
A 24 órától hat hónapig tartó sarki nappalok és a hozzájuk tartozó éjszakák a sarki körökben figyelhetők meg, amelyek szélességi fokát a feltételek határozzák meg:
φ = ± (90 0 - ε) = ± 66 0 34 "
A világ tengelyének helyzete, következésképpen az égi egyenlítő síkja, valamint a ¡ és d pontok helyzete nem állandó, hanem periodikusan változik.
A Föld tengelyének precessziója miatt a világtengely az ekliptika tengelye körül egy kúpot ír le, amelynek nyitási szöge 26 000 év alatt ~ 23,5 0.
A bolygók zavaró működése miatt a világ pólusai által leírt görbék nem záródnak össze, hanem spirállá húzódnak össze.
T 
.Nak nek. mind az égi egyenlítő, mind az ekliptika síkja lassan változtatja a térbeli helyzetét, majd metszéspontjaik (¡és d) lassan nyugat felé mozdulnak el.
Utazási sebesség (teljes éves precesszió az ekliptikában) évente: l = 360 0 /26 000 = 50,26"".
Teljes éves precesszió az egyenlítőn: m = l cos ε = 46,11 "".
Korszakunk elején a tavaszi napéjegyenlőség a Kos csillagképben volt, innen kapta a jelölését (¡), az őszi napéjegyenlőség pedig a Mérleg (d) csillagképben. Azóta a ¡pont a Halak, a d pont a Szűz csillagképbe került, de a megnevezésük változatlan maradt.
| " |
Csillagászat válaszkönyv 11. évfolyamnak a 2. leckéhez (munkafüzet) - Mennyei szféra
1. Fejezd be a mondatot!
A csillagkép a csillagos égbolt egy olyan szakasza, amelyre jellemző a megfigyelt csillagcsoport.
2. A csillagos égbolt térképe segítségével írja be a táblázat megfelelő oszlopaiba a fényes csillagokkal ellátott csillagkép-sémákat. Mindegyik csillagképben válassza ki a legfényesebb csillagot, és adja meg a nevét.
3. Fejezd be a mondatot!
A bolygók helyzete nincs feltüntetve a csillagtérképeken, mivel a diagramok célja a csillagok és a csillagképek leírása.
4. Helyezze a következő csillagokat csökkenő nagyságrendbe:
1) Betelgeuse; 2) Spica; 3) Aldebaran; 4) Sirius; 5) Arcturus; 6) Capella; 7) Procyon; 8) Vega; 9) Altair; 10) Pollux.
| 4 | 5 | 8 | 6 | 7 | 1 | 3 | 9 | 2 | 10 |
5. Fejezd be a mondatot!
Az 1. magnitúdójú csillagok 100-szor fényesebbek, mint a 6. magnitúdójú csillagok.
Az ekliptika a Nap látszólagos éves útja a csillagok között.
6. Mit nevezünk égi gömbnek?
Tetszőleges sugarú képzeletbeli gömb.
7. Adja meg a 2.1. ábrán az égi szféra pontjainak és vonalainak nevét, 1-14 számokkal!
- A világ északi pólusa
- zenit; zenitpont
- függőleges vonal
- égi egyenlítő
- nyugat; nyugati pont
- az égi szféra középpontja
- déli sor
- déli; pont délre
- láthatár
- Keleti; pont keletre
- a világ déli sarka
- mélypont; toka nadir
- északi pont
- az égi meridián vonala
8. A 2.1. ábra segítségével válaszoljon a kérdésekre!
Hogyan helyezkedik el a világ tengelye a Föld tengelyéhez képest?
Párhuzamos.
Hogyan helyezkedik el a világ tengelye az égi meridián síkjához képest?
Repülőben fekszik.
Mely pontokon metszi az égi egyenlítő a horizont vonalát?
A keleti és nyugati pontokon.
Mely pontokon metszi az égi meridián a horizont vonalát?
Északi és déli pontokon.
9. Milyen megfigyelések győznek meg minket az égi szféra napi forgásáról?
Ha hosszú ideig nézi a csillagokat, a csillagok egyetlen gömbnek tűnnek.
10. Mozgó csillagdiagram segítségével írjon be a táblázatba két vagy három csillagképet, amelyek az északi féltekén az 55. szélességi fokon láthatók.
A 10. feladat megoldása megfelel a 2015-ös események valóságának, azonban nem minden tanár ellenőrzi minden diák feladatmegoldását a csillagtérképen, hogy megfelel-e a valóságnak.
ÉGGÖMB
Amikor az eget figyeljük, úgy tűnik, hogy minden csillagászati objektum egy kupolás felületen helyezkedik el, középen a megfigyelővel. Ez a képzeletbeli kupola egy képzeletbeli gömb felső felét alkotja, amelyet "égi gömbnek" neveznek. Alapvető szerepet játszik a csillagászati objektumok helyzetének jelzésében.
Bár a Hold, a bolygók, a Nap és a csillagok különböző távolságra helyezkednek el tőlünk, még a legközelebbiek is olyan messze vannak, hogy szemmel nem tudjuk megbecsülni a távolságukat. A csillag iránya nem változik, ahogy haladunk a Föld felszínén. (Igaz, a Föld pályája mentén némileg változik, de ezt a parallaxis elmozdulást csak a legpontosabb műszerek segítségével lehet észrevenni.) Számunkra úgy tűnik, hogy az égi gömb forog, hiszen a csillagok keleten emelkednek, ill. meg nyugaton. Ennek oka a Föld nyugatról keletre történő forgása. Az égi gömb látszólagos forgása egy képzeletbeli tengely körül megy végbe, amely a Föld forgástengelyét folytatja. Ez a tengely két ponton keresztezi az égi szférát, amelyeket a világ északi és déli pólusának neveznek. A világ északi sarka körülbelül egy foknyira fekszik a Sarkcsillagtól, és a Déli-sark közelében nincsenek fényes csillagok.
A Föld forgástengelye körülbelül 23,5°-kal meg van dőlve a Föld keringési síkjára (az ekliptika síkjára) húzott merőlegeshez képest. Ennek a síknak az égi szférával való metszéspontja egy kört ad - az ekliptikát, a Nap látható útját egy évig. A Föld tengelyének tájolása a térben szinte változatlan marad. Ezért minden év júniusában, amikor a tengely északi vége a Nap felé billen, magasra emelkedik az égen az északi féltekén, ahol a nappalok hosszúak és az éjszakák rövidek. Miután decemberben a pálya ellenkező oldalára került, a Földről kiderül, hogy a déli félteke a Nap felé fordítja, északon pedig rövidülnek a nappalok és hosszúak az éjszakák.
Lásd még SZEZONOK . A nap- és holdvonzás hatására azonban a Föld tengelyének tájolása még mindig fokozatosan változik. A tengely fő mozgását, amelyet a Nap és a Hold hatása okoz a Föld egyenlítői duzzadásában, precessziónak nevezzük. A precesszió következtében a Föld tengelye lassan forog a pályasíkra merőleges körül, ami 26 ezer év alatt 23,5° sugarú kúpot ír le. Emiatt néhány évszázad elteltével a sark már nem lesz a Sarkcsillag közelében. Ezenkívül a Föld tengelye kis oszcillációkat, úgynevezett nutációt hajt végre, amely a Föld és a Hold pályájának ellipticitásához kapcsolódik, valamint azzal a ténnyel, hogy a Hold pályájának síkja enyhén ferde a pálya síkjához képest. Föld pályája. Mint már tudjuk, az égi szféra megjelenése az éjszaka folyamán megváltozik a Föld tengelye körüli forgása miatt. De még ha egész évben egyszerre figyeli is az eget, megjelenése megváltozik a Föld Nap körüli forradalma miatt. A Föld 360 ° körüli teljes pályájához kb. 3651/4 nap - körülbelül egy fok naponta. Egyébként egy nap, vagy inkább szoláris nap az az idő, amely alatt a Föld egyszer megfordul a tengelye körül a Naphoz képest. Ez abból az időből áll, ameddig a Föld a csillagokhoz képest fordulatot hajt végre ("sziderális napok"), plusz egy rövid - körülbelül négy perces - forgási időből áll, amely a Föld keringési mozgását napi egy fokkal kompenzálja. . Így egy év alatt kb. 3651/4 napsütéses nap és kb. 3661/4 csillag.
Ha egy adott pontról nézzük
A pólusok közelében található csillagföldek vagy mindig a horizont felett vannak, vagy soha nem emelkednek a horizont fölé. Az összes többi csillag felkel és lenyugszik, és minden nap 4 perccel korábban minden csillag felkel és süllyed, mint az előző napon. Egyes csillagok és csillagképek télen éjszaka emelkednek az égen - "télnek" nevezzük őket, másokat pedig "nyárnak". Így az égi szféra megjelenését háromszor határozza meg: a Föld forgásához kapcsolódó napszak; a nap körüli forradalomhoz kapcsolódó évszak; a precesszióhoz köthető korszak (bár ez utóbbi hatás 100 év múlva is alig észrevehető "szemmel").
Koordináta rendszerek. Az égi szférán lévő objektumok helyzetének jelzésére különféle módok állnak rendelkezésre. Mindegyik alkalmas egy bizonyos típusú probléma kezelésére.
Alt-azimut rendszer. Egy objektum égboltbeli helyzetének a megfigyelőt körülvevő földi objektumokhoz viszonyított jelzésére "alt-azimut" vagy "vízszintes" koordinátarendszert használnak. Ez jelzi az objektum horizont feletti szögtávolságát, amelyet "magasságnak" neveznek, valamint "azimutját" - a horizont mentén elhelyezkedő szögtávolságot egy hagyományos ponttól egy közvetlenül az objektum alatt fekvő pontig. A csillagászatban az azimutot délről nyugatra, a geodéziában és a navigációban pedig egy északról keletre eső pontról mérik. Ezért az azimut használata előtt meg kell találnia, hogy melyik rendszerben van feltüntetve. Az ég pontja, amely közvetlenül a fej felett helyezkedik el, magassága 90 °, és "zenitnek" nevezik, a vele átmérősen ellentétes pont (a láb alatt) pedig "nadir". Számos feladatnál fontos az égi szféra nagy köre, az úgynevezett "égi meridián"; áthalad a világ zenitjén, nadírján és sarkain, és északi és déli pontokon átszeli a horizontot.
Egyenlítői rendszer. A Föld forgása miatt a csillagok folyamatosan mozognak a horizonthoz és a kardinális pontokhoz képest, és a vízszintes rendszerben megváltoznak a koordinátáik. De bizonyos csillagászati feladatoknál a koordinátarendszernek függetlennek kell lennie a megfigyelő helyzetétől és a napszaktól. Ezt a rendszert "egyenlítőinek" nevezik; koordinátái a földrajzi szélességi és hosszúsági fokokra hasonlítanak. Ebben a földi egyenlítő síkja az égi szférával való metszéspontig folytatódva meghatározza az alapkört - az "égi egyenlítőt". Egy csillag „deklinációja” a szélességi fokra hasonlít, és az égi egyenlítőtől északra vagy délre lévő szögtávolságával mérjük. Ha a csillag pontosan a zenitben látható, akkor a megfigyelési hely szélessége megegyezik a csillag deklinációjával. A földrajzi hosszúság megfelel a csillag "jobbra való felemelkedésének". Az ekliptika és az égi egyenlítő metszéspontjától keletre mérik, amelyen a Nap márciusban halad el, az északi féltekén a tavasz kezdetének, a déli féltekén pedig az ősz kezdetének napján. Ezt a csillagászat szempontjából fontos pontot a "kos első pontjának" vagy "tavaszi napéjegyenlőségnek" nevezik, és a jellel jelölik.
Egyéb rendszerek. Bizonyos célokra más koordinátarendszereket is használnak az égi szférán. Például a testek mozgásának tanulmányozásakor a Naprendszerben olyan koordinátarendszert használnak, amelynek fő síkja a Föld keringési síkja. A Galaxis szerkezetét egy koordinátarendszerben vizsgálják, amelynek fő síkja a Galaxis egyenlítői síkja, amelyet az égbolton a Tejútrendszeren áthaladó kör ábrázol.
Koordinátarendszerek összehasonlítása. A vízszintes és egyenlítői rendszerek legfontosabb részleteit az ábrákon mutatjuk be. A táblázatban ezek a rendszerek földrajzi koordinátarendszerre vannak leképezve.
Átmenet egyik rendszerről a másikra. Gyakran ki kell számítani az egyenlítői koordinátákat egy csillag alt-azimut koordinátáiból, és fordítva. Ehhez ismerni kell a megfigyelés pillanatát és a megfigyelő helyzetét a Földön. Matematikailag a feladatot egy gömbháromszög segítségével oldjuk meg, amelynek csúcsai a zenitben, a világ északi pólusában és az X csillagban vannak; "csillagászati háromszögnek" hívják. A világ északi pólusánál a megfigyelő meridiánja és az égi szféra bármely pontjának iránya közötti csúcsú szöget e pont „óraszögének” nevezzük; a meridiántól nyugatra mérik. A tavaszi napéjegyenlőség óraszögét órában, percben és másodpercben kifejezve a megfigyelési ponton "sziderális időnek" (Si. T. - sziderális időnek) nevezik. És mivel egy csillag jobb felemelkedése egyben a hozzá és a tavaszi napéjegyenlőséghez vezető irány közötti poláris szög is, a sziderális idő egyenlő a megfigyelő meridiánján fekvő összes pont jobb felemelkedésével. Így az égi szféra bármely pontjának óraszöge egyenlő a sziderális idő és annak jobbra emelkedése közötti különbséggel:
Legyen a megfigyelő szélessége j. Ha az a és d csillag egyenlítői koordinátái adottak, akkor a vízszintes koordinátái a és a következő képletekkel számíthatók ki: Megoldhatod az inverz feladatot is: a mért a és h értékek felhasználásával, az idő ismeretében számold ki a és d. A d deklinációt közvetlenül az utolsó képletből számítjuk ki, majd Ht az utolsó előttiből, és az a-t az elsőből számítjuk, ha ismert a sziderális idő.
Az égi szféra ábrázolása. A tudósok évszázadok óta keresték az égi szféra megjelenítésének legjobb módjait tanulmányozás vagy demonstráció céljából. Kétféle modellt javasoltak: kétdimenziós és háromdimenziós modellt. Az égi gömb síkon ugyanúgy ábrázolható, mint a térképeken a gömb alakú föld. Mindkét esetben geometriai vetületi rendszert kell választani. Az első kísérlet arra, hogy az égi szféra területeit egy síkon ábrázolják, az ókori emberek barlangjaiban csillagkonfigurációjú sziklafaragványok voltak. Ma különféle csillagtérképeket adnak ki kézzel rajzolt vagy fényképes csillagatlaszként, amely a teljes égboltot lefedi. Az ókori kínai és görög csillagászok az égi szférát „armilláris gömbnek” nevezett mintában képzelték el. Összekapcsolt fém körökből vagy gyűrűkből áll, amelyek az égi szféra legfontosabb köreit mutatják. Manapság gyakran használnak csillaggömböket, amelyeken a csillagok helyzetét és az égi szféra fő köreit jelölik. Az armilláris gömbök és földgömbök közös hátránya: a csillagok helyzete és a körök jelzései a külső, domború oldalukon vannak ábrázolva, amit kívülről tekintünk, míg az eget "belülről" nézzük, és a úgy tűnik, hogy a csillagok az égi szféra homorú oldalán helyezkednek el. Ez időnként összetévesztéshez vezet a csillagok mozgási irányai és a csillagképek alakjai között. Az égi szféra legreálisabb ábrázolását a planetárium adja. A csillagok optikai vetítése egy félgömb alakú képernyőre belülről lehetővé teszi az égbolt látványának és a rajta lévő csillagok mindenféle mozgásának nagyon pontos reprodukálását.
Lásd még
CSILLAGÁSZAT ÉS ASZTROFIZIKA;
PLANETÁRIUM;
CSILLAGOK.
Collier enciklopédiája. - Nyílt társadalom. 2000 .
- tetszőleges sugarú képzeletbeli segédgömb, amelyre az égitestek rávetülnek. A csillagászatban az űrobjektumok relatív helyzetének és mozgásának tanulmányozására használják az égi szférán lévő koordinátáik meghatározása alapján.. ... egy tetszőleges sugarú képzeletbeli segédgömb, amelyre az égitesteket vetítik. A csillagászatban az űrobjektumok relatív helyzetének és mozgásának tanulmányozására használják az égi szférán lévő koordinátáik meghatározása alapján. enciklopédikus szótárTetszőleges sugarú képzeletbeli segédgömb, amelyre az égitestek rávetülnek; különféle asztrometriai feladatok megoldására szolgál. N. ábrázolása -val. az ókorban keletkezett; a látvány alapján készült...... Nagy szovjet enciklopédia
Tetszőleges sugarú képzeletbeli gömb, amelyen égitestek raj láthatóak a földfelszínen lévő megfigyelési pontról (topocentrikus NS), vagy ahogyan a Föld középpontjából láthatóak lennének (geocentrikus NS), ill. a Nap közepe...... Nagy enciklopédikus politechnikai szótár
éggömb- dangaus sfera statusas T terület fizika atitikmenys: angl. égi szféra vok. Himmelskugel, f; Himmelssphäre, f rus. égi gömb, f; égboltozat, m pranc. sphère céleste, f ... Fizikos terminų žodynas
